基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法技术

本发明专利技术公开了基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，包括以下步骤：选择所需监控的掌子面，并利用棱镜和全站仪统一坐标；安装预先备置的移动式轨道小车，并将三维激光扫描仪固定于移动式轨道小车上；确定掌子面监控点，并利用三维激光扫描仪获取的点云数据；利用点云处理软件对获取的点云数据进行处理，并确定掌子面监控点在整个点云数据中所对应的位置；依据点云数据获取掌子面监控点的变形值，同时在报警软件中设置预警阀值；根据掌子面的岩土变形值是否超过预警阀值来判断是否进行自动报警。有益效果：本发明专利技术实现对掌子面的实时监控，满足隧道掌子面作业时的安全要求。

Alarm method of tunnel face deformation based on moving 3D laser scanning

The invention discloses a tunnel face deformation alarm method based on mobile 3D laser scanning, which comprises the following steps: selecting the face to be monitored, unifying the coordinates with prism and total station; installing a pre prepared mobile track car, and fixing the 3D laser scanner on the mobile track car; determining the monitoring point of the face, and using the 3D laser scanner Obtain the point cloud data; use the point cloud processing software to process the acquired point cloud data, and determine the corresponding position of the monitoring point of the face in the whole point cloud data; obtain the deformation value of the monitoring point of the face according to the point cloud data, and set the early warning valve value in the alarm software; determine whether to automatically report according to whether the rock and soil deformation value of the face exceeds the early warning threshold value Police. Beneficial effect: the invention realizes the real-time monitoring of the tunnel face and meets the safety requirements of the tunnel face operation.

【技术实现步骤摘要】
基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法
本专利技术涉及隧道掌子面监控
，具体来说，涉及基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法。
技术介绍
进入21世纪，地铁隧道、公路隧道、高铁隧道等隧道的监控主要采用的方法是利用全站仪、水淮仪、收敛仪等传统监测仪器，通过布设监测点，设计观测方案，以及各种平差,获得点位坐标和点位变化信息，得到隧道的断面变形、收敛变形水平位移隧道沉降、掌子面变形等方面的信息。但他们都是在采集单个控制点的三维坐标，需要采集海量的数据，花费的时间较多，这样就导致观测精度降低。同时传统监控方法只能监控监控点周围部分部分变形，无法获得隧道的整体变化，这对于衡量隧道安全来说是十分不利的。三维激光扫描技术是继GPS之后测绘史上又一突破性革新，三维激光扫描仪能够对空间场景进行精细的扫描，获取三维激光点云进行三维建模，通过软件可以对点云数据进行多种后处理，比如计量、分析、测绘监测、展示等。三维激光扫描技术又称为实景复制技术，它具有非接触、扫描速度快、获取信息量大精度高并且对环境要求较低等优点。激光扫描通过自身发射光束，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n选择所需监控的掌子面，并利用棱镜和全站仪统一坐标；/n安装预先备置的移动式轨道小车，并将三维激光扫描仪固定于所述移动式轨道小车上；/n确定所述掌子面监控点，并利用所述三维激光扫描仪获取的点云数据；/n利用点云处理软件对获取的所述点云数据进行处理，并确定所述掌子面监控点在整个所述点云数据中所对应的位置；/n依据所述点云数据获取所述掌子面监控点的变形值，同时在报警软件中设置预警阀值；/n将所述掌子面的岩土变形值与所述预警阀值进行对比，并判断是否进行自动报警。/n

【技术特征摘要】
1.基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
选择所需监控的掌子面，并利用棱镜和全站仪统一坐标；
安装预先备置的移动式轨道小车，并将三维激光扫描仪固定于所述移动式轨道小车上；
确定所述掌子面监控点，并利用所述三维激光扫描仪获取的点云数据；
利用点云处理软件对获取的所述点云数据进行处理，并确定所述掌子面监控点在整个所述点云数据中所对应的位置；
依据所述点云数据获取所述掌子面监控点的变形值，同时在报警软件中设置预警阀值；
将所述掌子面的岩土变形值与所述预警阀值进行对比，并判断是否进行自动报警。


2.根据权利要求1所述的基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，其特征在于，在选择所需监控的掌子面，并利用棱镜和全站仪同一坐标中还包括以下步骤：
利用所述全站仪和所述棱镜控制所述掌子面的初始坐标，即利用所述棱镜完成点云的定向定位，使点云坐标与实际坐标相统一。


3.根据权利要求1所述的基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，其特征在于，在安装移动式轨道小车，并将三维激光扫描仪固定于所述移动式轨道小车上还包括以下步骤：
当隧道放炮结束即初步出渣后在距离所述掌子面10-50m之间安装10m的简易移动式轨道小车，并将所述三维激光扫描仪安装在所述移动式轨道小车上。


4.根据权利要求1所述的基于移动三维激光扫描的隧道掌子面变形报警方法，其特征在于，在确定所述掌子面监控点，并利用所述三维激光扫描仪获取的点云数据中还包括以下步骤：
当放炮和初步处理残渣后，根据隧道围岩等级和现场施工方案在所述掌子面上布置多个监控点，并利用所述全站仪配合所述三维激光扫描议建立统一的坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑜，滕明阳，毕靖，王超林，全大国，李佳申，杨进强，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52